Впервые идея существования подобной области на окраине Солнечной системы была выдвинута эстонским астрономом Эрнстом Эпиком в 1932 году. Спустя 20 лет, в 1950 году астрофизик из Голландии Ян Оорт предположил, что кометы, имеющие долгий период обращения, образуются в одном месте, некоем облаке, окружающем внутреннее пространство нашей Солнечной системы. С того времени данная область стала именоваться облаком Оорта. Существует два класса комет: короткопериодические и долгопериодические. Короткопериодические кометы движутся по относительно коротким орбитам, а период их обращения не превышает 200 лет. Долгопериодические кометы имеют огромные вытянутые орбиты, составляющие порядка тысяч а.е. Доказательством того, что кометы держат свой путь из удаленных участков Солнечной системы, является их вытянутая форма орбит. Идея о существовании облака Оорта должна была дать объяснение происхождению долгопериодических комет. Подобные кометы, из-за хаотичности своих орбит, должны столкнуться с Солнцем или одной из планет, либо должны быть выброшены планетными возмущениями из Солнечной системы. Кроме того, они состоят из летучих веществ, и поскольку они периодически приближаются к Солнцу, его излучение должно со временем их испарить. Оорт предположил, что кометы, возможно, сформировались не на их текущих орбитах, а провели почти всё время своего существования во внешнем облаке.
По предположениям ученых облако Оорта – это остаток протосолнечной туманности, давшей жизнь планетам и Солнцу. Первичная туманность в центре была гораздо плотнее, поэтому планеты сформировались относительно быстро. Внешняя область разрежена, поэтому процессы образования космических объектов в них до сих пор не завершены. Предполагается, что в облаке Оорта находятся миллиарды комет, а также «зародышей» будущих комет, которым только предстоит сформироваться и стать кометами. Объекты в облаке Оорта в значительной степени состоят из водяных, аммиачных и метановых льдов. Для сравнения пояс Койпера, другая область транснептуновых объектов, по диаметру примерно в тысячу раз меньше облака Оорта. Кометные тела могут миллионы лет оставаться внутри облака, могут вырываться за пределы Солнечной системы, или, наоборот, устремляться к Солнцу. Ученые предполагают, что из облака кометы «выталкивает» воздействие более крупных объектов за пределами Солнечной системы.
Облако Оорта, как предполагают, включает две отдельные области: сферическое внешнее облако Оорта и внутреннее облако Оорта в форме диска. Предполагаемое расстояние до внутренних границ облака Оорта от Солнца составляет от 50 тысяч до 100 тысяч а.е., что примерно соответствует световому году. Внешняя граница облака Оорта определяет гравитационную границу Солнечной системы - сферу Хилла, определяемую для Солнечной системы в 2 световых года. Внешняя часть облака Оорта является приблизительной границей Солнечной системы.
Хотя подтверждённых прямых наблюдений облака Оорта нет, астрономы считают, что оно является домом для всех долгопериодических комет, прилетающих в Солнечную систему. Короткопериодические кометы, исходя из траектории их орбит, также могут происходить не только из пояса Койпера, но и из области облака Оорта. Некоторые ученые предполагают, что самым известным объектом внутренней части облака Оорта можно считать карликовую планету Седна.
